近破波作用下深水防波堤運(yùn)動(dòng)形態(tài)及動(dòng)力設(shè)計(jì)方法研究

研究近破波作用下沉箱式防波堤的運(yùn)動(dòng)形態(tài)及其數(shù)值模擬方法，與土動(dòng)力相互作用數(shù)值模型參數(shù)；附加水質(zhì)量、附加土質(zhì)量、地基剛度和阻尼等的合理確定方法及其對(duì)防波堤動(dòng)力特性的影響，允許防波堤出現(xiàn)滑移和搖擺運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力設(shè)計(jì)理論和實(shí)用設(shè)計(jì)方法。本項(xiàng)目研究成果將在防波堤設(shè)計(jì)理論和方法方面取得突破，對(duì)實(shí)現(xiàn)防波堤的安全與經(jīng)濟(jì)設(shè)計(jì)具有重要意義。 2100433B

島式防波堤是防波堤中的一種。防波堤的類型有：

島式防波堤按平面形式分類：

（1）突堤：防波堤的一端(堤根)與岸相連時(shí)成為突堤

（2）島式防波堤：防波堤的兩端均不與岸相連時(shí)成為島式防波堤，島式防波堤用于海岸防護(hù)時(shí)，也稱離岸堤。

島式防波堤按結(jié)構(gòu)形式分類：

（1）斜坡式：由塊石等散體材料堆筑而成，坡度一般不陡于1:1

（2）直立式：具有直立或接近直立的墻面

（3）混合堤：混合式是指斜坡堤與直立堤的混成形式。

（4）透空式：它由支墩和沒入水中一定深度的擋浪結(jié)構(gòu)組成，擋浪結(jié)構(gòu)可以是箱型，也可以做成擋浪板。

（5）浮式：浮式防波堤由浮體和錨鏈系統(tǒng)組成。

（6）壓氣式：利用安裝在水下的帶孔管道釋放壓縮空氣，形成空氣簾幕達(dá)到降低堤后波高的目的。 2100433B

島式防波堤是港口工程的重要組成部分。建造在開敞的海岸、海灣或島嶼的港口，通常需要通過建造防波堤以形成有掩護(hù)的水域供船舶避風(fēng)、靠泊作業(yè)。防波堤的功能主要是防御波浪對(duì)港域的侵襲，維護(hù)港內(nèi)良好的泊穩(wěn)條件，以便于船舶避風(fēng)?？俊⑾挡础㈨樌M(jìn)行貨物裝卸作業(yè)和旅客上下；在沙質(zhì)和淤泥質(zhì)海岸，防波堤建筑物兼有阻擋沿岸泥沙侵入港內(nèi)，減輕港內(nèi)淤積的作用；在有冰凍的海域，防波堤還可以阻止大量流冰進(jìn)入港內(nèi)，防止港口堵塞。

透空式防波堤是海岸工程中的一種具有優(yōu)良水體交換性能的的防浪設(shè)施，其符合綠色港口的發(fā)展要求，且可降低工程造價(jià)。在相對(duì)波浪能量較低而沒有必要修建坐底防波堤，和在所掩護(hù)的水域要求有良好的水質(zhì)交換條件等情況下是一種較優(yōu)的防浪結(jié)構(gòu)型式。目前的透空式防波堤大多采用擋板結(jié)構(gòu)，防波堤上部結(jié)構(gòu)受到較大的波浪力作用，不利于結(jié)構(gòu)的安全。本課題擬提出一種由水面附近的水平圓柱與底部的沉箱相連而成的新型復(fù)合式透空防波堤結(jié)構(gòu)。通過波浪水槽中的波浪試驗(yàn)，探求防波堤的消波機(jī)理，深入分析防波堤消波性能的主要影響因素，并結(jié)合理論分析和數(shù)學(xué)模型的驗(yàn)證，改善防波堤的消波性能，以期提出一種消波效果優(yōu)良、受波浪力較小、具有工程應(yīng)用前景的新型復(fù)合式透空防波堤結(jié)構(gòu)。